Использование смеси мелиорантов при выращивании посадочного материала Ribes aureum Pursh. в степной зоне Северного Казахстана (на примере лесного питомника "Ак Кайын")

Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование смеси мелиорантов при выращивании посадочного материала Ribes aureum Pursh. в степной зоне Северного Казахстана (на примере лесного питомника «Ак Кайын»)

Рахимжанов А.Н.

Залесов С.В.

Казахский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации, Щучинск, Казахстан;

Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

Одной из проблем лесовыращивания в степных условиях Северного Казахстана является наличие засоленных солонцовых почв, занимающих значительные площади, в том числе на территории лесных питомников. Изучена возможность использования смеси мелиорантов при выращивании посадочного материала Ribes aureum Pursh. на солонцовых темно-каштановых почвах (на примере лесного питомника «Ак Кайын»).

Внесение мелиорантов обеспечивает улучшение как количественных, так и качественных показателей выращиваемого посадочного материала. Внесение смеси мелиорантов из золы в дозе 10 т/га и фосфогипса в дозе 20 т/га приводит к увеличению выхода стандартного посадочного материала смородины золотистой в 1,4 раза по сравнению с контролем. Средние показатели сеянцев на опытном участке превышают таковые на контроле по высоте на 96,1%, диаметру корневой шейки на 21,6%, протяженности корней на 62,3% и массе в абсолютно сухом состоянии на 64,7%.

Ключевые слова: лесной питомник, посадочный материал, засоленные солонцовые почвы, мелиоранты, Ribes aureum Pursh.

почва мелиорант солонцовый

One of the problems of forest cultivation in the steppe conditions of Northern Kazakhstan is the presence of saline alkaline soils that occupy large areas including forest nurseries. The possibility of using ameliorant mixture when growing Ribes aureum Pursh. planting material on solonetz dark chestnut soils (on the example of the forest nursery “Ak Kayin”) was studied.

The introduction of ameliorants provides an improvement in both quantitative and qualitative indicators of the grown planting material. The introduction of ameliorant mixture from ash at a dose of 10 t/ha and phosphogypsum at a dose of 20 t/ha leads to an increase in the yield of standard planting material of currant golden 1.4 times compared with the control. Average indicators of seedlings in the experimental plot exceed those in the height control by 96.1%, root neck diameter by 21.6%, root length by 62.3% and weight in an absolutely dry condition by 64.7%.

Keywords: forest nursery, planting material, saline alkaline soils, ameliorants, Ribes aureum Pursh.

В оздоровлении окружающей среды важную роль выполняют пригородные леса. С 1997 года согласно поручению Президента Республики Казахстан создается санитарно-защитная зона вокруг города Астаны, площадь которой в настоящее время достигла 78 тыс. га. Ставится задача ее расширения до 100 тыс. га в 2023 г.

Для создания насаждений необходим стандартный посадочный материал различных видов. Одной из проблем лесовыращивания в степных условиях Северного Казахстана является наличие засоленных солонцовых почв, занимающих значительные площади, в том числе на территории лесных питомников. Основной объем работ по созданию зеленой зоны г. Астаны выполняет республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения «Жасыл Аймак» Комитета лесного хозяйства и животного мира Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан (РГП «Жасыл Аймак»), поэтому его лесной питомник «Ак Кайын» является ведущей производственной базой по выращиванию посадочного материала в регионе.

Рис. 1 - Расположение лесного питомника «Ак Кайын»

Лесной питомник «Ак Кайын» (см. рисунок 1) функционирует с 1997 года. В настоящее время ежегодная потребность в посадочном материале для проведения лесокультурных работ РГП «Жасыл Аймак» составляет около 11 млн. сеянцев.

В почвенном покрове питомника «Ак Кайын» преобладают солонцеватые темно-каштановые почвы. Общая площадь питомника составляет 110 га, из них 23 га, или 20,9%, занимают темно-каштановые почвы без признаков солонцеватости и засоления; 51,6 га, или 46,9%, - слабо, средне-солонцеватые разновидности темно-каштановых и лугово-каштановых почв со слабой и средней степенью засоления; 35,4 га, или 32,2%, - комплексы данных почв с солонцами от 10 до 25%.

Восстановление плодородия и лесопригодности слитных темно-каштановых солонцовых почв должно основываться на мелиоративных технологиях. Для таких почв химическая мелиорация является основным способом их улучшения, а одним из лучших мелиорантов - фосфогипс.

Фосфогипс представляет собой побочный продукт производства фосфорной кислоты и содержит более 90% гипса. При внесении фосфогипса в почву улучшается водно-воздушный режим, уменьшается плотность почвы, повышаются порозность, аэрация почв, возрастает содержание кислорода и кремнийсодержащих соединений, усиливается поглотительная способность почвы и т.д. [1, С. 84-86], [2, С. 7-9], [3, С. 52-64].

В научной литературе имеется значительное количество работ о положительном влиянии внесения фосфогипса в почву на рост и урожайность сельскохозяйственных культур на черноземах, солонцовых почвах [1, С. 84-86], [4, С. 272-278] [5, С. 73-89] [6, С. 7-9].

Эксперименты, проведенные Литовским научно-исследовательским институтом садоводства, показали, что на нейтральных и щелочных почвах фосфогипс оказывает положительное влияние на урожайность плодов яблони, изменяя уровень питательных веществ в почве и листьях. На 1-й и 2-й год после внесения фосфогипса урожайность плодов увеличилась на 26,7%. Исследования также выявили, что фосфогипс эффективен и в кислой почве [7, С. 455-460].

Опыты израильских ученых доказали эффективность применения фосфогипса в качестве добавки для борьбы с эрозией на насыпях. Так, на типичной родоксеральфовой (Typic Rhodoxeralf) почве со склоном 48% и участками 10 Ч 1,5 м, фосфогипс уменьшил сток на 23%, а эрозия оказалась в 2-3 раза меньше, чем на контрольном склоне [8, С. 197-207]. При исследовании влияния добавления фосфогипса в грумусоловые почвы (Израиль) выявлено, что фосфогипс выпускает электролиты в просачивающуюся и стоковую воды, предотвращает рассеивание частиц на поверхности, стабилизирует структуру почвы и уменьшает ее эрозию. Фосфогипс, применяемый в количестве 5 т/га, уменьшал сток примерно до 25% и уменьшал потерю почвы до 1-3% по сравнению с контролем [9, С. 1102-1106]. Успешным было применение комбинации полисахарида и фосфогипса для роста и развития засухоустойчивых многолетних растений. Растения очень хорошо развивались без полива в течение долгого сухого лета. Только через год растения покрыли почву, и высота вьющихся растений составила 0,75-1,5 м, а кустарников - 0,8-1,2 м [10, С. 249-256].

В нашей работе мы исследовали влияние смеси мелиорантов на выращивание посадочного материала Ribes aureum Pursh. на солонцеватых темно-каштановых почвах лесного питомника «Ак Кайын».

Первоначально были взяты образцы почв на анализы. Для этого заложили разрезы 1 и 2 в квартале 12 и разрезы 3 и 4 в квартале 16. Химический анализ почвы выполнялся в сертифицированной лаборатории Казахского научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии им. У.У. Успанова (г. Алматы). Определение органического вещества осуществляли по ГОСТ 26213-91; гумус по методу Тюрина И. В. [11], легкогидролизуемый азот - по методу Тюрина-Кононовой [11], Р2О5 и К2О - по Мачигину в модификации ЦИНАО [12].

Далее в соответствии с методикой полевого опыта с удобрениями [13, С. 3-69], на территории лесного питомника было выделено два участка:

Первый участок - внесение смеси золы (10 т/га) и фосфогипса (20 т/га);

Второй участок - контрольный, без внесения мелиорантов.

Выбор и дозы мелиорантов, которые дают максимальный положительный эффект, были выявлены в предыдущей нашей работе [14].

Обработка почвы, технология посева, агротехнические уходы на опытном и контрольном участках были аналогичными.

Дата проведения опыта - весна 2014 г.

Фосфогипс был взят у ТОО «Казфосфат» (г. Степногорск), зола - у тепловой электростанции г. Шахтинска, полученная при сжигании каменного угля Карагандинского бассейна. Данная зола была выбрана из-за специфического состава, и содержит до 10% органических остатков, которые являются базовыми элементами воспроизводства гумуса в мелиорируемых почвах.

В качестве объекта исследований из видового состава посадочного материала была выбрана смородина золотистая (Ribes aureum Pursh.). Этот вид в настоящее время является перспективной ягодной культурой для степной зоны Северного Казахстана. При изучении данного вида в условиях города Караганды, который расположен в схожих почвенно-климатических характеристиках, было отмечено, что R. aureum нетребовательна к почвенным условиям, хорошо растет даже на бедных боровых песках и может быть рекомендована в лесные защитные полосы для населенных пунктов Карагандинской области. Одним из недостатков R. aureum является слишком длительный рост побегов, что приводит к частому подмерзанию концов побегов на 5-10 см [15, С. 45-48.]. Она достаточно зимостойка, жаро- и засухоустойчива, не требовательна к почвенно-климатическим условиям, дает высокие урожаи ягод и очень декоративна, не поражается болезнями и вредителями. Ее используют для защитного лесоразведения, в озеленении городов и населенных пунктов [16, С. 10-14] [17].

Весной 2015 г. был произведен посев семян смородины золотистой на опытном и контрольном участках.

Химический анализ почв лесного питомника показал (см. таблицу 1), что они характеризуются низкой и средней обеспеченностью подвижным азотом. Потенциальное плодородие почв по содержанию органического вещества - низкообеспеченные (в пределах 1,5-2,7%). В таких малогумусовых маломощных почвах значительно усиливается отрицательное влияние солонцеватости на лесорастительные свойства, и выращивание посадочного материала становится почти невыполнимой задачей. Особо следует отметить, что в указанных почвах весь подвижный фосфор переходит в труднодоступную форму, образуя соль фосфора с карбонатами.

Таблица 1 - Содержание гумуса и подвижных форм азота, фосфора и калия в темно-каштановых солонцеватых почвах

Данные обмера выращенного посадочного материала R. aureum показали, что на опытном участке количество стандартного посадочного материала увеличилось по сравнению с контрольным участком в 1,4 раза.

Внесение мелиорантов оказало положительное влияние на все основные таксационные показатели выращиваемого посадочного материала (см. таблицу 2, рисунок 2).

Украинскими учеными было доказано, что лучшими субстратами для проращивания семян сортов R. aureum являются песок, опилки и мох, а почву, перегной и торф использовать нецелесообразно из-за недостаточной аэрации [18, С. 107-112.]. Как известно, фосфогипс также улучшает аэрацию почв, что согласуется с результатами опыта по сравнению с контрольным.

Таблица 2 - Основные биометрические и статистические показатели посадочного материала Ribes aureum Pursh., выращенного на лесном питомнике «Ак кайын»

Рис. 2 - Посадочный материал R. aureum в лесном питомнике «Ак Кайын»

Особо следует подчеркнуть, что различия средних таксационных показателей сеянцев R. aureum, выращенных на контрольном и опытном участках, статистически достоверны на 95% уровне значимости.

Таким образом, экспериментально доказано, что внесение мелиорантов в почвы лесного питомника «Ак Кайын» обеспечивает улучшение как количественных, так и качественных показателей выращиваемого посадочного материала. Внесение смеси мелиорантов из золы в дозе 10 т/га и фосфогипса в дозе 20 т/га приводит к увеличению выхода стандартного посадочного материала смородины золотистой в 1,4 раза по сравнению с контролем, где мелиоранты не вносились. При этом средние показатели посадочного материала на опытном участке превышают таковые на контроле по высоте на 96,1%, диаметру корневой шейки на 21,6%, протяженности корней на 62,3% и массе в абсолютно сухом состоянии на 64,7%.

Список литературы / References

1. Белюченко И. С. Влияние отходов промышленного и сельскохозяйственного производства на физико-химические свойства почв / И. С. Белюченко, Е. И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2009. - № 5(1). - С. 84-86.

2. Добрыднев Е. П. Основные результаты исследования агроэкологической эффективности фосфогипса в земледелии Краснодарского края / Е. П. Добрыднев, М. Ю. Локтионов // Плодородие. - 2013. - № 1. - С. 7-9.

3. Докучаева Л. М. Использование фосфогипса и фосфогипсосодержащих мелиорантов для мелиорации солонцовых почв в условиях орошения / Л. М. Докучаева, Р. Е. Юркова, О. Ю. Шалашова // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2012. - № 3(7). - С. 52-64.

4. Кизинек С. В. Эффективность применения фосфогипса как комплексного минерального удобрения в рисовых севооборотах на лугово-черноземных почвах / С. В. Кизинек, А. Х. Шеуджен, М. Ю. Локтионов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. Серия Экология. - 2012. - № 2(6). - С. 272-278.

5. Оster J. D. Gypsum usage in irrigated agriculture: A review / J. D. Оster // Fertilizer Research. - 1982. - Vol. 3(1). - Р. 73-89. doi:1007/BF01063410

6. Федотова Л. С. «Фосфогипс для сельского хозяйства» - эффективное средство повышающее плодородие почвы и продуктивность картофельного севооборота / Федотова Л. С., Тимошина Н. А., Князева Е. В., Трошина А. А. // Экологические проблемы субъектов экономики : материалы международной науч.-практ. конф. 17-18 декабря 2015 г., Пенза / Пензенский государственный технологический университет. - Пенза, 2015. - С. 200-208.

7. Љvagzdys S. Use of calcium fertilizers in apple orchards grown on neutral and alkaline soils / S. Љvagzdys // Acta - 1990. - Vol. 274. - P. 455-460. doi:10.17660/ActaHortic.1990.274.58

8. Agassi M. Effect of slope length, aspect and phosphogypsum on runoff and erosion from steep slopes / M. Agassi, M. Ben-Hur // Soil Research. - 1991. - Vol. 29(2). - P. 197-207. doi:10.1071/SR9910197

9. Agassi M. Slope, aspect, and phosphogypsum effects on runoff and erosion / M. Agassi, J. Morin, I. Shainberg // Soil Science Society of America Journal. - - Vol. 54(4). - P. 1102-1106. doi:10.2136/sssaj1990.03615995005400040030x

10. Agassi M. Stabilizing steep slopes with soil conditioners and plants / Agassi, M. Ben-Hur // Soil Technology. - 1992. - Vol. 5(3). - P. 249-256. doi:10.1016/0933-3630(92)90025-V

11. ГОСТ 26213-91. Почвы. Методы определения органического вещества. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 8 с.

12. ГОСТ 26205-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 8 с.

13. Щерба С. В. Методика полевого опыта с удобрениями / С. В. Щерба // Методика полевых и вегетативных опытов с удобрениями и гербицидами. М.: Наука, 1967. - С. 3-69.

14. Кан В. М. Мелиоративные приемы борьбы с коркообразованием на лесном питомнике «Ак Кайын» в Республике Казахстан [Электронный ресурс] / В. М. Кан, С. В. Залесов, А. Н. Рахимжанов // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - N 1-1. - URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=17592 (дата обращения: 09.03.2019).

15. Кыздарова Д. К. Сравнительная морфологическая характеристика трех видов смородины в условиях Караганды / Д. К. Кыздарова, Р. Т. Мусина, М. А. Норцева // Евразийский союз ученых. - 2015. - № 4-10(13). - С. 45-48.

16. Эрст А. А. Размножение смородины золотистой in vitro / А. А. Эрст, Н. А. Вечернина // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2008. - № 4(42). - С. 10-14.

17. Иванова Е. А. Перспективные формы Ribes aureum Pursh в условиях Южного Урала [Электронный ресурс] / Е. А. Иванова, Ф. К. Джураева, Е. П. Стародубцева // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. - 2016. - N - 9 с. - URL: http://elmag.uran.ru:9673/magazine/Numbers/2016-3/Articles/IAE-2016-3.pdf.

18. Красноштан Т. В. Стратификация и всхожесть семян сортов смородины золотистой (Ribes aureum Pursh.) / Красноштан Т. В., Балабак А. Ф. // Вісник Уманського національного університету садівництва. - 2014. - № 1. - С. 107-112.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Beljuchenko I. S. Vlijanie othodov promyshlennogo i sel'skohozjajstvennogo proizvodstva na fiziko-himicheskie svojstva pochv [Influence of industrial and agricultural wastes on physical and chemical properties of soils] / S. Beljuchenko, E. I. Murav'ev // Jekologicheskij Vestnik Severnogo Kavkaza [Environmental Bulletin of the North Caucasus]. - 2009. - № 5(1). - P. 84-86. [in Russian]

2. Dobrydnev E. P. Osnovnye rezul'taty issledovanija agrojekologicheskoj jeffektivnosti fosfogipsa v zemledelii Krasnodarskogo kraja [The main results of the agroecological studies of the effectiveness of phosphogypsum in agriculture in Krasnodar Krai] / P. Dobrydnev, M. Ju. Loktionov // Plodorodie [Fertility]. - 2013. - № 1. - P. 7-9. [in Russian]

3. Dokuchaeva L. M. Ispol'zovanie fosfogipsa i fosfogipsosoderzhashhih meliorantov dlja melioracii soloncovyh pochv v uslovijah oroshenija [Use of phosphogypsum and phosphogypsum-containing meliorants for reclamation of saline soils under irrigation conditions] / M. Dokuchaeva, R. E. Jurkova, O. Ju. Shalashova // Nauchnyy Zhurnal Rossiyskogo NII Problem Melioratsii [Scientific Journal of Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems]. - 2012. - № 3(7). - P. 52-64. [in Russian]

4. Kizinek S. V. Jeffektivnost' primenenija fosfogipsa kak kompleksnogo mineral'nogo udobrenija v risovyh sevooborotah na lugovo-chernozemnyh pochvah [Efficiency of application of phosphogypsum as a complex mineral fertilizer in rice crop rotations on meadow-chernozem soils] / S. V. Kizinek, A. H. Sheudzhen, M. Ju. Loktionov // XXI vek: itogi proshlogo i problemy nastojashhego pljus. Serija Jekologija [XXI Century: Resumes of the Past and Challenges of the Present plus. Series Ecology]. - 2012. - № 2(6). - P. 272-278. [in Russian]

5. Оster J. D. Gypsum usage in irrigated agriculture: A review / J. D. Оster // Fertilizer Research. - 1982. - Vol. 3(1). - Р. 73-89. doi:1007/BF01063410

6. Fedotova L. S. «Fosfogips dlja sel'skogo hozjajstva» - jeffektivnoe sredstvo povyshajushhee plodorodie pochvy i produktivnost' kartofel'nogo sevooborota [“Phosphogypsum for agriculture” - an effective means of increasing soil fertility and productivity of potato crop rotation] / Fedotova L. S., Timoshina N. A., Knjazeva E. V., Troshina A. A. // Jekologicheskie problemy sub#ektov jekonomiki : materialy mezhdunarodnoj nauch.-prakt. konf. 17-18 dekabrja 2015 g. [Environmental problems of subjects of economy: Materials of International scientific and practical conference 17-18 December 2015], Penza / Пензенский государственный технологический университет [Penza State Technological University]. - Penza, 2015. - pp. 200-208. [in Russian]

7. Љvagzdys S. Use of calcium fertilizers in apple orchards grown on neutral and alkaline soils / S. Љvagzdys // Acta - 1990. - Vol. 274. - P. 455-460. doi:10.17660/ActaHortic.1990.274.58

8. Agassi M. Effect of slope length, aspect and phosphogypsum on runoff and erosion from steep slopes / M. Agassi, M. Ben-Hur // Soil Research. - 1991. - Vol. 29(2). - P. 197-207. doi:10.1071/SR9910197

9. Agassi M. Slope, aspect, and phosphogypsum effects on runoff and erosion / M. Agassi, J. Morin, I. Shainberg // Soil Science Society of America Journal. - - Vol. 54(4). - P. 1102-1106. doi:10.2136/sssaj1990.03615995005400040030x

10. Agassi M. Stabilizing steep slopes with soil conditioners and plants / Agassi, M. Ben-Hur // Soil Technology. - 1992. - Vol. 5(3). - P. 249-256. doi:10.1016/0933-3630(92)90025-V

11. GOST 26213-91. Pochvy. Metody opredelenija organicheskogo veshhestva [Soils. Methods for determination of organic matter]. - : Izd-vo standartov, 1992. - 8 p. [in Russian]

12. GOST 26205-91. Pochvy. Opredelenie podvizhnyh soedinenij fosfora i kalija po metodu Machigina v modifikacii CINAO [Soils. Determination of mobile compounds of phosphorus and potassium by Machigin method modified by CINAO]. - : Izd-vo standartov, 1992. - 8 p. [in Russian]

13. Shherba S. V. Metodika polevogo opyta s udobrenijami [Method of field experience with fertilizers] / S. V. Shherba // Metodika polevyh i vegetativnyh opytov s udobrenijami i gerbicidami [Methods of field and vegetative experiments with fertilizers and herbicides]. M.: Nauka, 1967. - P. 3-69. [in Russian]

14. Kan V. M. Meliorativnye priemy bor'by s korkoobrazovaniem na lesnom pitomnike «Ak Kajyn» v Respublike Kazahstan [Reclamative ways of crust - forming control on «Ak Kajin» forest nursery in Republic of Kazakhstan] [Electronic resource] / V. M. Kan, S. V. Zalesov, A. N. Rahimzhanov // Sovremennye problemy nauki i obrazovanija [Modern problems of science and education]. - 2015. - N 1-1. - URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=17592 (accessed: 09.03.2019). [in Russian]

15. Kyzdarova D. K. Sravnitel'naja morfologicheskaja harakteristika treh vidov smorodiny v uslovijah Karagandy [Comparative morphological characteristics of three species of currants in conditions of Karaganda] / K. Kyzdarova, R. T. Musina, M. A. Norceva // Evrazijskij sojuz uchenyh [Eurasian Union of Scientists]. - 2015. - № 4-10(13). - P. 45-48. [in Russian]

16. Jerst A. A. Razmnozhenie smorodiny zolotistoj in vitro [Propagation in vitro of golden currant] / A. A. Jerst, N. A. Vechernina // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Altai State Agricultural University]. - 2008. - № 4(42). - P. 10-14. [in Russian]

17. Ivanova E. A. Perspektivnye formy Ribes aureum Pursh v uslovijah Juzhnogo Urala [Promising forms of Ribes aureum Pursh in conditions of the Southern Ural] [Electronic resource] / E. A. Ivanova, F. K. Dzhuraeva, E. P. Starodubceva // Bjulleten' Orenburgskogo nauchnogo centra UrO RAN [Bulletin of the Orenburg Scientific Center, Ural Branch of RAS]. - 2016. - N 3. - 9 p. - URL: http://elmag.uran.ru:9673/magazine/Numbers/2016-3/Articles/IAE-2016-3.pdf. [in Russian]

18. Krasnoshtan T. V. Stratifikacija i vshozhest' semjan sortov smorodiny zolotistoj (Ribes aureum) [Stratification and germination of seeds of the varieties of golden currant (Ribes aureum Pursh.)] / Krasnoshtan T. V., Balabak A. F. // Vіsnik Umans'kogo nacіonal'nogo unіversitetu sadіvnictva [Bulletin of Uman National University of Horticulture]. - 2014. - № 1. - С. 107-112. [in Ukrainian]

Размещено на Allbest.ru